(57)【要約】  凸状部材８１ａの当接部９１ａと凹状部材８１ｂの当接部９１ａとが保護層９３で被覆されているので、保護層９３の材質の選定により、凸状部材８１ａと凹状部材８１ｂとの形状的強度を維持しつつ、凸状部材８１ａと凹状部材８１ｂとの摩耗による劣化を防止できる。これにより、固定金型４１と可動金型４２とのアライメント精度を高め、アライメント状態を長期間維持することができるので、樹脂成形品の形状精度を長期間に亘って高精度に維持できる。
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１金型と、
前記第１金型に対して型締めされることによって型空間を形成する第２金型と、
前記第１金型と前記第２金型とを型締めする際に前記第１金型と前記第２金型との位置決めを行う位置決め部と、
前記第１金型と前記第２金型との少なくとも一方を、型締め時の押力に応じて開閉方向に対して垂直な方向に変位させる変位機構と、を備える成形金型であって、
前記位置決め部は、前記第１金型、前記第２金型の一方に固定される凸状部材と、前記第１金型、前記第２金型の他方に固定される凹状部材と、を有し、
前記凸状部材の当接部と前記凹状部材の当接部とは、保護層で被覆されており、
前記保護層は、基材よりも硬度が高く、かつ、動摩擦係数が低いことを特徴とする成形装置。
【請求項２】
前記凸状部材の当接部と前記凹状部材の当接部とは、潤滑剤を介することなく直接接触することを特徴とする請求項１に記載の成形装置。
【請求項３】
前記保護層は、動摩擦係数が０．４以下で、かつ、強度が２５００〔Ｈｖ〕以上の薄膜であることを特徴とする請求項１又は２に記載の成形装置。
【請求項４】
前記保護層の膜厚は、３μｍ以下であることを特徴とする請求項１から請求項３までのいずれか一項に記載の成形装置。
【請求項５】
前記凸状部材の当接部と前記凹状部材の当接部との同軸度は、４μｍ以下であり、前記凸状部材の当接部と前記凹状部材の当接部との平行度は、１５μｍ以下であることを特徴とする請求項１から請求項４までのいずれか一項に記載の成形装置。
【請求項６】
前記凸状部材の当接部と前記凹状部材の当接部とは、テーパ状の部材であることを特徴とする請求項１から請求項５までのいずれか一項に記載の成形装置。
【請求項７】
第１金型と第２金型とを型空間を形成するために型締めする際に、前記第１金型と前記第２金型との位置決めを行う位置決め部と、前記第１金型と前記第２金型との少なくとも一方を、型締め時の押力に応じて開閉方向に対して垂直な方向に変位させる変位機構とを備える成形金型を用いた樹脂成形品の製造方法であって、
前記位置決め部は、前記第１金型、前記第２金型の一方に固定される凸状部材と、前記第１金型、前記第２金型の他方に固定される凹状部材と、を有し、
前記凸状部材の当接部と前記凹状部材の当接部とは、保護層で被覆されており、
前記保護層は、基材よりも硬度が高く、かつ、動摩擦係数が低いことを特徴とする樹脂成形品の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、射出成形用の成形装置、及び、かかる成形装置を利用した光学素子等の樹脂成形品の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
成形装置として、固定側金型に凹のテーパ部が設けられ、可動側金型に凸のテーパ部が設けられており、例えば可動側金型を支持する可動プラテン側に型締め方向に垂直な面内で可動側金型の移動を許容するフリクション機構部を設けたものが存在する（特許文献１参照）。ここで、アライメント用のテーパ部については、焼き入れ、コーティング等の硬化処理や、コーティング等の低摩擦処理を施すことが好ましいとされている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】国際公開第２００８／０２６４３１号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかし、本発明者は、上記のようなフリクション機構部を設けた成形金型を用いた成形を実際に試みた結果、フリクション機構部を設けても、固定側金型と可動側金型との位置ずれが大きい場合、アライメント用のテーパ部の摩耗が激しくなって、安定した成形を維持できなくなることを確認した。ここで、固定側金型と可動側金型との位置ずれを当初から小さくすることが考えられるが、このような位置ずれ調整は、必ずしも容易でない。また、固定側金型と可動側金型との位置ずれを小さくした場合であっても、長期間の連続成形中において環境温度の変化に伴う成形機の型締め作動軸のズレが生じる場合があり、アライメント用のテーパ部が徐々に摩耗し、成形品の形状精度が徐々に劣化する。また、本発明者は、アライメント用のテーパ部に硬化や摩擦低減ためのコーティングを施しても、テーパ部の位置決め精度が低下する場合があることを確認した。つまり、テーパ部での摩擦を抑え強度を高めるためにコーティングを厚くすると、テーパ面の膜厚分布が増大して部品精度が損なわれ、結果的にアライメント精度すなわち成形精度が低下する。【０００５】
そこで、本発明は、アライメント精度を低下させないで、成形の繰り返しによるテーパ部の摩耗を低減して、樹脂成形品の形状精度を長期間高精度に維持できる成形装置と、かかる成形装置を用いた樹脂成形品の製造方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記課題を解決するため、本発明に係る成形装置は、第１金型と、第１金型に対して型締めされることによって型空間を形成する第２金型と、第１金型と第２金型とを型締めする際に第１金型と第２金型との位置決めを行う位置決め部と、第１金型と第２金型との少なくとも一方を、型締め時の押力に応じて開閉方向に対して垂直な方向に変位させる変位機構と、を備える成形金型であって、位置決め部は、第１金型、第２金型の一方に固定される凸状部材と、第１金型、第２金型の他方に固定される凹状部材と、を有し、凸状部材の当接部と凹状部材の当接部とは、保護層で被覆されており、保護層は、基材よりも硬度が高く、かつ、基材よりも動摩擦係数が低い。【０００７】
上記成形装置では、凸状部材の当接部と凹状部材の当接部とが、基材よりも硬度が高く動摩擦係数が低い保護層で被覆されているので、凸状部材と凹状部材との形状的強度を維持しつつ、凸状部材と凹状部材との摩耗による劣化を防止できる。これにより、第１金型と第２金型とのアライメント精度を高め、アライメント状態を長期間維持することができるので、樹脂成形品の形状精度を長期間に亘って高精度に維持できる。なお、変位機構を設けた場合、変位機構を設けない場合に比較して、型閉じ時における保護層の負担が軽減されるので、膜厚を薄くしても耐久性を確保することができる。【０００８】
また、本発明の別の観点では、凸状部材の当接部と凹状部材の当接部とが、潤滑剤を介することなく直接接触する。この場合、潤滑剤によってアライメント精度が劣化することや、潤滑剤の注入からの経過時間によってアライメント精度が変動することを防止できる。【０００９】
本発明のさらに別の観点では、保護層が、動摩擦係数が０．４以下で、かつ、強度が２５００Ｈｖ以上の薄膜である。【００１０】
本発明のさらに別の観点では、保護層の膜厚が、３μｍ以下、好ましくは０．０５μｍ以上１μｍ以下である。この場合、保護層の膜厚分布を低減でき、位置決め部の精度を損なうことがないので、位置決め部によって、第１金型と第２金型とのアライメント精度を高めることができる。【００１１】
また、本発明のさらに別の観点では、凸状部材の当接部と凹状部材の当接部との同軸度が、４μｍ以下であり、凸状部材の当接部と凹状部材の当接部との平行度が、１５μｍ以下である。【００１２】
本発明のさらに別の観点では、凸状部材の当接部と凹状部材の当接部とが、テーパ状の部材である。この場合、凸状部材と凹状部材との軸ズレを簡易・確実に修正することができる。【００１３】
本発明に係る樹脂成形品の製造方法は、第１金型と第２金型とを型空間を形成するために型締めする際に、第１金型と第２金型との位置決めを行う位置決め部と、第１金型と第２金型との少なくとも一方を、型締め時の押力に応じて開閉方向に対して垂直な方向に変位させる変位機構とを備える成形金型を用いた樹脂成形品の製造方法であって、位置決め部が、第１金型、第２金型の一方に固定される凸状部材と、第１金型、第２金型の他方に固定される凹状部材とを有し、凸状部材の当接部と凹状部材の当接部とが、保護層で被覆されており、保護層は、基材よりも硬度が高く、かつ、基材よりも動摩擦係数が低い。【００１４】
上記樹脂成形品の製造方法では、凸状部材の当接部と凹状部材の当接部とが、基材よりも硬度が高く動摩擦係数が低い保護層で被覆されているので、凸状部材と凹状部材との形状的強度を維持しつつ、凸状部材と凹状部材の摩耗による劣化を防止でき、第１金型と第２金型とのアライメント精度を高め、アライメント状態を長期間維持することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】第１実施形態の成形装置を概念的に説明する正面図である。
【図２】図１の成形装置の要部を拡大した図である。
【図３】（Ａ）は、凸状部材の断面構造を説明する図であり、（Ｂ）は、凹状部材の断面構造を説明する図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、本発明の一実施形態に係る成形装置及びこれを用いた樹脂成形品の製造方法について、図面を参照しつつ説明する。
【００１７】
図１に示すように、成形装置１０は、金型装置４０、固定盤１１と、可動盤１２と、型締め盤１３と、開閉駆動装置１５と、射出装置１６とを備える。成形装置１０は、可動盤１２と固定盤１１との間に金型装置４０を挟持して型締めすることにより成形を可能にする。
【００１８】
固定盤１１は、可動側の支持基盤であり、可動盤１２に対向して支持フレーム１４上に固定されている。固定盤１１は、固定金型４１を着脱可能に支持している。なお、固定盤１１は、タイバー１８を介して型締め盤１３に固定されており、成形時の型締めの圧力に耐え得るようになっている。可動盤１２は、固定側の支持基盤であり、スライドガイド１９によって固定盤１１に対して進退移動可能に支持されている。可動盤１２は、可動金型４２を着脱可能に支持している。型締め盤１３は、支持フレーム１４の端部に固定されている。型締め盤１３は、型締めに際して、開閉駆動装置１５の動力伝達部１５ｄを介して可動盤１２をその背後から支持する。
【００１９】
開閉駆動装置１５は、可動盤１２を固定盤１１に対して進退させる。つまり、開閉駆動装置１５は、不図示の制御部による制御下で動力伝達部１５ｄを伸縮させる。これにより、型締め盤１３に対して可動盤１２が近接したり離間したり自在に進退移動し、結果的に、可動盤１２と固定盤１１とを互いに近接・離間させることができ、固定金型４１と可動金型４２との型締め及び型開きを行うことができる。この際、スライドガイド１９は、進退する可動盤１２を下側から支持して、可動盤１２の進退方向に関する滑らかな往復移動を可能にしている。
【００２０】
射出装置１６は、樹脂射出ノズル１６ｄから温度制御された状態で溶融樹脂を射出することができる。射出装置１６は、固定金型４１と可動金型４２とを型締めした状態で、固定盤１１に設けたスプルブッシュ（不図示）に樹脂射出ノズル１６ｄを接触させ、スプルＳＰ（図２参照）に対してシリンダ１６ａ中の溶融樹脂を所望のタイミングで供給することができる。
【００２１】
以下、図２を参照して、金型装置４０について説明する。金型装置４０は、固定金型４１と、可動金型４２と、位置決め部８１と、変位機構８３とを備える。なお、可動金型４２は、図１に示す開閉駆動装置１５に駆動されて±Ｚ方向に進退移動可能になっている。固定金型４１と可動金型４２とをパーティング面ＰＳ１，ＰＳ２で型合わせして型締めすることにより、射出成形用の型空間を形成することができる。
【００２２】
固定金型４１は、第１金型であり、パーティング面ＰＳ１側、すなわち内側の型板７１と、型板７１を背後から支持する取付板７３とを備える。型板７１のパーティング面ＰＳ１側には、スプルＳＰの孔から延在する窪み状の型面Ｓ１が形成されている。型面Ｓ１が型締め時に可動金型４２の型板７２に設けた窪み状の型面Ｓ２と接続されて、樹脂が充填される空間又は型空間を形成する。また、型板７１のパーティング面ＰＳ１側には、位置決め部８１を構成する一方の部材である凸状部材８１ａが複数固定されており、パーティング面ＰＳ１から突起している。これらの凸状部材８１ａは、例えば型板７１の４隅に埋め込むように設けられている。凸状部材８１ａは、截頭円錐形の輪郭を有するテーパ状の部材であり、中心軸ＡＸ１のまわりに対称な形状を有する。凸状部材８１ａのテーパ角度は、図面では強調しているが、実際には、３°程度以下であり、特に１°程度とすることが望ましい。
【００２３】
可動金型４２は、第２金型であり、パーティング面ＰＳ２側、すなわち内側の型板７２と、型板７２を背後から支持する取付板７４とを備える。型板７２と取付板７４との間には、変位機構８３が設けられている。型板７２のパーティング面ＰＳ２側には、型締め時に固定金型４１の型板７１に設けた型面Ｓ１と接続される型面Ｓ２が形成されている。型板７２のパーティング面ＰＳ２側には、位置決め部８１を構成する他方の部材である凹状部材８１ｂが複数固定されており、パーティング面ＰＳ２に窪みを形成している。これらの凹状部材８１ｂは、型板７１の凸状部材８１ａに対向して配置されるものであり、例えば型板７１の４隅に埋め込むように設けられている。凹状部材８１ｂは、截頭円錐形の窪み輪郭を有するテーパ状の部材であり、中心軸ＡＸ２のまわりに対称な形状を有する。凹状部材８１ｂのテーパ角度は、凸状部材８１ａのテーパ角度に一致させる必要があり、上記のように３°程度以下であり、特に１°程度とすることが望ましい。
【００２４】
図３（Ａ）は、固定金型４１に設けた凸状部材８１ａの構造を説明する断面図であり、図３（Ｂ）は、可動金型４２に設けた凹状部材８１ｂの構造を説明する断面図である。
【００２５】
図３（Ａ）に示すように、凸状部材８１ａは、截頭円錐状の基材９１で形成され、基材９１の円錐側面を含む当接部９１ａは、基材９１よりも硬度を高め動摩擦係数を低減するため、保護層９３で被覆されている。凸状部材８１ａを被覆する保護層９３は、物理気相成長法、化学気相成法等の各種気層成長法によって形成された無機薄膜であり、基材９１よりも硬度が高く、かつ、基材９１よりも動摩擦係数が低い。保護層９３の動摩擦係数は、０．４以下であり、保護層９３の強度は、２５００Ｈｖ以上、特に４０００Ｈｖ以上であることが望ましい。また、保護層９３の膜厚は、３μｍ以下となっており、好ましくは０．０５μｍ以上１μｍ以下とする。
【００２６】
図３（Ｂ）に示すように、凹状部材８１ｂは、截頭円錐状の窪みＲＥを設けたブロック状の基材９１で形成され、基材９１の円錐側面を含む当接部９１ｂは、基材９１よりも硬度を高め動摩擦係数を低減するため、保護層９３で被覆されている。凹状部材８１ｂを被覆する保護層９３は、物理気相成長法、化学気相成法等の各種気層成長法によって形成された無機薄膜であり、基材９１よりも硬度が高く、かつ、基材９１よりも動摩擦係数が低い。保護層９３の動摩擦係数は、０．４以下であり、保護層９３の強度は、２５００Ｈｖ以上、特に４０００Ｈｖ以上であることが望ましい。また、保護層９３の膜厚は、３μｍ以下となっており、好ましくは０．０５μｍ以上１μｍ以下とする。
【００２７】
以上のように、凸状部材８１ａや凹状部材８１ｂを基材９１よりも高い硬度を有し低い動摩擦係数を有する薄い保護層９３で被覆することにより、型開閉に際して、凸状部材８１ａ，凹状部材８１ｂからなる位置決め部８１によるアライメントを円滑で正確なものにすることができ、型開閉に伴う凸状部材８１ａ，凹状部材８１ｂの劣化を抑えることができる。
【００２８】
図２に示す固定金型４１と可動金型４２とを型締めする際には、図３（Ａ）に示す凸状部材８１ａと、図３（Ｂ）に示す凹状部材８１ｂとが嵌合する。この際、凸状部材８１ａに設けた当接部９１ａの表面９３ａと、凹状部材８１ｂに設けた当接部９１ｂの表面９３ａとが密着する。これにより、固定金型４１と可動金型４２とが軸方向すなわち±Ｚ方向に垂直なＸＹ面内で微動して互いにアライメントされる。この際、可動金型４２側に変位機構８３を設けているので、型締め時に固定金型４１に対する可動金型４２の微小変位が許容される。
【００２９】
なお、凸状部材８１ａと凹状部材８１ｂとの嵌合及び離間動作を円滑に行い摩耗等の劣化を防止するためには、凸状部材８１ａの当接部９１ａと、凹状部材８１ｂの当接部９１ｂとの同軸度を４μｍ以下とすることが望ましく、凸状部材８１ａの当接部９１ａと、凹状部材８１ｂの当接部９１ｂとの同軸度を１５μｍ以下とすることが望ましい。
【００３０】
図２において、型板７２と取付板７４との間に設けた変位機構８３は、固定板８３ａと、調芯板８３ｂと、複数の連結部８３ｃと、支持部８３ｄとを有する。固定板８３ａと調芯板８３ｂとは、互いに対向して配置され、固定板８３ａは、取付板７４に固定され、調芯板８３ｂは、型板７２に固定されている。
【００３１】
固定板８３ａと調芯板８３ｂとを連結する連結部８３ｃは、固定板８３ａと調芯板８３ｂとの間の４隅に埋め込むように設けられている。各連結部８３ｃは、図面左側（−Ｚ側）の根元側において固定板８３ａに埋め込まれて固定されており、図面右側（＋Ｚ側）の先端側において調芯板８３ｂに埋め込まれて固定されている。連結部８３ｃは、軸方向すなわち±Ｚ方向に伸縮可能である。また、連結部８３ｃの軸方向すなわち±Ｚ方向の両端部は、軸方向すなわち±Ｚ方向に垂直なＸＹ面内でのある程度の移動が許容されている。連結部８３ｃは、バネ、ボールプランジャ等の変位を許容する部品を利用して構成される。
【００３２】
支持部８３ｄは、摺動部８３ｇと、基部８３ｈとを有する。支持部８３ｄは、調芯板８３ｂが下方にすなわち−Ｙ方向にズレ下がることを防止している。つまり、連結部８３ｃは、調芯板８３ｂすなわち型板７２にＸ方向やＹ方向の比較的弱い付勢力を与えた場合に、調芯板８３ｂすなわち型板７２がＸＹ面内で変位することを許容するものであり、型板７２の荷重を支えることは望ましくない。このため、支持部８３ｄは、基部８３ｈによって調芯板８３ｂを下方から支持し、かつ、摺動部８３ｇによって±Ｚ方向の移動を許容している。基部８３ｈは、調芯板８３ｂすなわち型板７２の上下方向すなわち±Ｙ方向への移動の支障とならない程度の柔軟性を有する材質で形成されている。また、摺動部８３ｇは、ボールプランジャ等の変位を許容する部品を利用して構成される。なお、支持部８３ｄは、図示を省略しているが、位置調整機構を有しており、調芯板８３ｂすなわち型板７２を軸方向すなわち±Ｚ方向に垂直なＸＹ面内においてあらかじめ移動させた状態で保持させることができる。
【００３３】
以下、図１の成形装置１０を用いたレンズ等の製造について説明する。まず、固定金型４１及び可動金型４２を成形に適する温度まで加熱し状態で、開閉駆動装置１５を動作させることにより、可動盤１２を前進させて型閉じを開始させる。固定金型４１と可動金型４２とが接触する型当たり位置まで可動盤１２が固定盤１１側に移動して型閉じが完了しても、開閉駆動装置１５の閉動作を更に継続することにより、固定金型４１と可動金型４２とを必要な圧力で締め付ける型締めが行われる。この際、位置決め部８１と変位機構８３とによって、固定金型４１に対してＸＹ面内で可動金型４２の精密なアライメントが行われる。次に、射出装置１６を動作させて、型締めされた固定金型４１と可動金型４２との間の型空間中に、必要な圧力で溶融樹脂を注入する射出を行わせる。その後、固定金型４１，可動金型４２を緩やかに冷却することにより、固定金型４１と可動金型４２との間に形成された型空間内の溶融樹脂が緩やかに冷却される。溶融樹脂が冷却されて十分硬化した段階で、開閉駆動装置１５を動作させて、可動盤１２を後退させる型開きが行われる。これに伴って、可動金型４２が後退し、固定金型４１と可動金型４２とが離間する。この結果、固定金型４１，可動金型４２間から樹脂成形品（具体的にはレンズ）を取り出すことができる。
【００３４】
以上のように、本実施形態の成形装置１０によれば、凸状部材８１ａの当接部９１ａと凹状部材８１ｂの当接部９１ａとが保護層９３で被覆されているので、保護層９３の材質の選定により、凸状部材８１ａと凹状部材８１ｂとの形状的強度を維持しつつ、凸状部材８１ａと凹状部材８１ｂとの摩耗による劣化を防止できる。これにより、固定金型４１と可動金型４２とのアライメント精度を高め、アライメント状態を長期間維持することができるので、樹脂成形品の形状精度を長期間に亘って高精度に維持できる。
【００３５】
〔実施例〕
以下、図１等に示す成形装置１０及びこれを用いた樹脂成形品の製造方法の具体的な実施例について説明する。
【００３６】
表１は、凸状部材８１ａ及び凹状部材８１ｂの具体的な実施例の構成及び性質等について説明するものである。本実施例では、Ａ〜Ｃの３種類の構成の凸状部材８１ａ及び凹状部材８１ｂを作製し評価を行った。
【００３７】
【表１】
2011122252.tif 000003
【００３８】
表１に示すように、構成Ａ〜Ｃは、凸状部材８１ａ及び凹状部材８１ｂの基材９１としての母材に合金工具鋼を用いた。この基材９１としての母材の硬度は、５８〜６２Ｈｒｃである。また、構成Ａ〜Ｃの凸状部材８１ａの当接部９１ａと凹状部材８１ｂの当接部９１ｂとの同軸度は、４μｍ以下であり、平行度は、２μｍ〜１５μｍである。なお、凸状部材８１ａ及び凹状部材８１ｂのテーパ角度は３°である。
【００３９】
構成Ａの凸状部材８１ａ及び凹状部材８１ｂにおいて、保護層９３として、ＡｌＣｒＮ膜が形成されている。ＡｌＣｒＮ膜の成膜には、例えばＳＩＰ（スパッタイオンプレーティング）方式が用いられる（処理温度２００〜３００℃）。保護層９３の標準膜厚は、１μｍ〜３μｍである。また、保護層９３の表面強度は、４５００Ｈｖであり、動摩擦係数は、０．４である。
【００４０】
構成Ｂの凸状部材８１ａ及び凹状部材８１ｂにおいて、保護層９３として、ＤＬＣ系Ａ膜が形成されている。このＤＬＣ系Ａ膜は、ＤＬＣの組成を変化させ、硬度と摺動性を向上させた膜である。ＤＬＣ系Ａ膜の成膜には、例えばイオンガン方式が用いられる（処理温度２００℃）。保護層９３の標準膜厚は、０．１μｍ〜１μｍである。また、保護層９３の表面強度は、７０００Ｈｖであり、動摩擦係数は、０．１である。
【００４１】
構成Ｃの凸状部材８１ａ及び凹状部材８１ｂにおいて、保護層９３として、ＤＬＣ系Ｂ膜が形成されている。このＤＬＣ系Ｂ膜は、水素を含まない膜でありテトラヘドラルアモルファス炭素膜（ｔａ−Ｃ）である。ＤＬＣ系Ｂ膜の成膜には、例えばＡＩＰ（アークイオンプレーティング）方式が用いられる（処理温度１００〜２００℃）。保護層９３の標準膜厚は、１μｍである。また、保護層９３の表面強度Ｈｖは、５０００Ｈｖ〜８０００Ｈｖである。
【００４２】
表１の下段は、固定金型４１，可動金型４２のパーティング面ＳＰ１，ＰＳ２に５０μｍのずれを付与した加速試験の結果を示している。
【００４３】
構成Ａの凸状部材８１ａ及び凹状部材８１ｂにおいて、初期変動は、０．２μｍであり、期間は１０００〜３０００ショットであった。初期変動を除く５００００ショット後の全体変動は、０．１μｍであった。なお、ショット間の変動は、０．１μｍであった。また、構成Ａの凸状部材８１ａは、ほとんど摩耗しておらず、グリースは不要であった。
【００４４】
構成Ｂの凸状部材８１ａ及び凹状部材８１ｂにおいて、初期変動は、０．５μｍであり、期間は１０００ショットであった。初期変動を除く５００００ショット後の全体変動は、２５０００ショットまでの間に０．１μｍであった。なお、ショット間の変動は、０．１５μｍであった。また、構成Ａの凸状部材８１ａは、上側がやや摩耗していたが、グリースは不要であった。
【００４５】
構成Ｃの凸状部材８１ａ及び凹状部材８１ｂにおいて、初期変動は、０．４μｍであり、期間は１０００ショットであった。初期変動を除く５００００ショット後の全体変動は、０．１μｍであった。なお、ショット間の変動は、０．３μｍであった。また、構成Ｃの凸状部材８１ａは、ほとんど摩耗しておらず、グリースは不要であった。
【００４６】
以上において、初期変動と期間については、初期変動が０．５μｍ以下で、かつ期間が概ね２０００ショット未満であり、構成Ａ〜Ｃの凸状部材８１ａ及び凹状部材８１ｂのいずれも良好であった。また、全体変動については、構成Ａ〜Ｃの凸状部材８１ａ及び凹状部材８１ｂのいずれもが、０．１μｍ以下であり、良好であった。また、ショット間の変動については、構成Ａ〜Ｃの凸状部材８１ａ及び凹状部材８１ｂのいずれもが、０．３μｍ以下であり、良好であった。ショット間の変動については、特に構成Ａ、及びＢの凸状部材８１ａ及び凹状部材８１ｂが、０．１５μｍ以下であり、極めて良好であった。
【００４７】
表２は、比較例における凸状部材８１ａ及び凹状部材８１ｂの構成及び性質等について説明するものである。
【００４８】
【表２】
2011122252.tif 000004
【００４９】
比較例では、Ｄ〜Ｆの３種類の構成の凸状部材８１ａ及び凹状部材８１ｂを作製し評価を行った。なお、構成Ｄ〜Ｆの凸状部材８１ａ及び凹状部材８１ｂについては、変位機構８３としてのフリクション機構部を成形金型４０に設けており、保護層９３も形成されている。構成Ｄ〜Ｆは、上記実施例と同様に、凸状部材８１ａ及び凹状部材８１ｂの基材９１としての母材に合金工具鋼を用いた。また、構成Ｄ〜Ｆの凸状部材８１ａの当接部９１ａと凹状部材８１ｂの当接部９１ｂとの同軸度は、上記実施例と同様に４μｍ以下であり、平行度は、上記実施例と同様に２μｍ〜１５μｍである。また、凸状部材８１ａ及び凹状部材８１ｂのテーパ角度も、上記実施例と同様に３°である。
【００５０】
表２に示すように、構成Ｄの凸状部材８１ａ及び凹状部材８１ｂにおいて、保護層９３として、耐凝着性に非常に優れ潤滑性があり、極めて低い摩擦抵抗を示すコートＤが形成されている。このコートＤの成膜には、例えばＰＶＤ方式が用いられる。保護層９３の標準膜厚は、１μｍ〜２μｍである。また、保護層９３の表面強度は、４００Ｈｖ〜１０００Ｈｖであり、動摩擦係数は、０．０２である。
【００５１】
構成Ｅの凸状部材８１ａ及び凹状部材８１ｂにおいて、保護層９３として、ＴｉＣＮ膜が形成されている。ＴｉＣＮ膜の成膜には、例えばＨＣＤ（中空陰極法）方式或いはＡＩＰ（アークイオンプレーティング）方式が用いられる（処理温度５００℃）。保護層９３の標準膜厚は、３μｍ〜４μｍである。また、保護層９３の表面強度は、２５００Ｈｖ〜３２００Ｈｖであり、動摩擦係数は、０．３である。
【００５２】
構成Ｆの凸状部材８１ａ及び凹状部材８１ｂにおいて、保護層９３として、ＴｉＣ膜が形成されている。ＴｉＣ膜の成膜には、例えばＡＩＰ（アークイオンプレーティング）方式が用いられる（処理温度５００℃）。保護層９３の標準膜厚は、５μｍ〜６μｍである。また、保護層９３の表面強度は、３０００Ｈｖ〜３７００Ｈｖであり、動摩擦係数は、０．１である。
【００５３】
表２の下段は、表２と同様に、固定金型４１，可動金型４２のパーティング面ＳＰ１，ＰＳ２に５０μｍのずれを付与した加速試験の結果を示している。構成Ｄの凸状部材８１ａ及び凹状部材８１ｂにおいて、初期変動は、０．５μｍであり、期間は１５０００ショットであった。初期変動を除く５００００ショット後の全体変動は、１．６μｍであった。なお、ショット間の変動は、０．１μｍであった。また、構成Ｄの凸状部材８１ａは、上側が摩耗しており、グリースが必要であった。
【００５４】
構成Ｅの凸状部材８１ａ及び凹状部材８１ｂにおいて、初期変動は、０．２μｍであり、期間は２０００ショットであった。初期変動を除く５００００ショット後の全体変動は、０．６μｍであった。なお、ショット間の変動は、０．１５μｍであった。また、構成Ｅの凸状部材８１ａは、上側が摩耗しており、グリースが必要であった。
【００５５】
構成Ｆの凸状部材８１ａ及び凹状部材８１ｂにおいて、初期変動は、０．２μｍであり、期間は５０００ショット以下であった。初期変動を除く５００００ショット後の全体変動は、０．２μｍであった。なお、ショット間の変動は、０．２μｍ〜０．４μｍであった。また、構成Ｆの凸状部材８１ａは、上側が摩耗しており、グリースが必要であった。
【００５６】
以上の比較例において、摩擦係数を低減させた構成Ｄの初期変動と期間については、初期変動が０．５μｍ、期間が１５０００ショット以上であり、構成Ｄの凸状部材８１ａ及び凹状部材８１ｂは、不良であった。また、全体変動についても、構成Ｄの凸状部材８１ａ及び凹状部材８１ｂについては、初期変動が１．６μｍであり、改善効果が小さかった。保護膜が４μｍと厚い構成Ｅの初期変動と期間については、初期変動が０．２μｍであり、期間が２０００ショットで普通であったが、全体変動が０．６μｍで改善効果が十分ではなかった。また、保護膜が６μｍと厚い構成Ｆでの初期変動と期間については、初期変動が０．２μｍ、期間が５０００ショット以下であり、改善効果が低く、全体変動については、０．２μｍ以上で良好だったが、ショット間変動が０．４μｍと改善効果が低かった。
【００５７】
以上とまとめると、実施例の構成Ａ〜Ｃの場合、比較例の構成Ｄ〜Ｆの場合と比べて、初期変動の期間が極めて短くなっている。また、実施例の構成Ａ〜Ｃの場合、比較例の構成Ｄ〜Ｆの場合と比べて、全体変動が０．１μｍ以下と少なく抑えることができる。また、実施例の構成Ａ〜Ｃの場合、比較例の構成Ｄ〜Ｆの場合と比べて、ショット間変動もある程度少なく抑えることができる。
【００５８】
以上実施形態に即して本発明を説明したが、本発明は、上記実施形態に限定されるものではなく、様々な変形が可能である。例えば、上記実施形態では、固定金型４１に凸状部材８１ａを設け、可動金型４２に凹状部材８１ｂを設けているが、固定金型４１に凹状部材８１ｂを設け、可動金型４２に凸状部材８１ａを設けることもできる。
【００５９】
また、上記実施形態では、可動金型４２側に変位機構８３を設けて調芯を行っているが、固定金型４１側に変位機構８３を設けて調芯を行うこともでき、可動金型４２と固定金型４１との双方に変位機構８３を設けて調芯を行うこともできる。
【００６０】
また、上記実施形態では、固定金型４１に設ける型板７１や可動金型４２に設ける型板７２が単一の部材であるかのように説明したが、これらの型板７１，７２は、転写面を有するコア部材を埋め込んだものとすることができる。
【００６１】
また、上記実施形態は、成形装置１０が横置きタイプ、すなわち固定金型４１と可動金型４２とが水平に対向配置されるものとしたが、本発明はこれに限らない。つまり、固定金型４１と可動金型４２とを鉛直方向に対向配置した竪型の射出成形機とすることもできる。
【００６２】
また、上記実施形態は、成形装置１０が熱可塑性の樹脂を成形するための装置であるとしたが、成形装置１０を適宜改変することで、熱硬化性の樹脂を成形するための装置とすることができる。なお、成形装置１０によって製造される樹脂成形品は、レンズに限らず、光学素子その他の各種製品とすることができる。
【符号の説明】
【００６３】
１０  成形装置
１１  固定盤
１２  可動盤
１３  型締め盤
１５  開閉駆動装置
１６  射出装置
１８  タイバー
１９  スライドガイド
４０  金型装置
４１  固定金型
４２  可動金型
７１，７２  型板
７３，７４  取付板
８１  位置決め部
８１ａ  凸状部材
８１ｂ  凹状部材
８３  変位機構
８３ａ  固定板
８３ｂ  調芯板
８３ｃ  連結部
８３ｄ  支持部
９１  基材
９１ａ，９１ｂ  当接部
９３  保護層
９３ａ  表面
ＡＸ１，ＡＸ２  中心軸
ＰＳ１，ＰＳ２  パーティング面
Ｓ１，Ｓ２  型面
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【国際調査報告】
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